Функциональное моделирование на базе стандарта IDEF0. Учебный курс.
Синтаксис графического языка IDEF0
IDEF0 является иерархически организованной совокупностью диаграмм. При этом, каждый блок диаграммы может рассматриваться как отдельный тщательно определенный объект. Разделение такого объекта на его структурные части (блоки и дуги) называется
декомпозицией.
При декомпозиции на каждом уровне формируются формальные границы некоторой части целой системы, которая в данный момент описывается. При этом, блок и его касающиеся его дуги описывают содержание этой границы.
Идентификация декомпозиций номерами узлов
IDEF0 модели в процессе структурной декомпозиции развиваются сверху вниз. При этом, название диаграммы потомка совпадает с именем функции декомпозируемого блока.
Каждая диаграмма в рамках модели, как и каждый функциональный блок имеют свою уникальную идентификацию. При этом номер диаграммы декомпозиции совпадает с номером блока на родительской диаграмме. Диаграмма верхнего уровня имеет номер А-0 и содержит единственный блок А0. Блоки на диаграмме А0 имеют нумерацию А1, А2... А6, где буква А обозначает Activity (функция).
Например, второй блок на диаграмме, являющейся декомпозицией блока А3 на диаграмме А0 будет иметь обозначение А32. Обозначение А323 говорит о том, что блок, имеющий такой номер является третьим на диаграмме декомпозиции блока А32.
Связывание диаграмм декомпозиций с помощью С-номеров
При создании диаграмм, они нумеруются автором с помощь уникальных С-номеров. Это необходимо, поскольку в процессе разработки, диаграммы многократно модифицируются и изменяются. Чтобы обеспечить управление версиями диаграмм и наличие в модели именно тех вариантов, которые планировались, используют C-номера.
При внесении изменений и перерисовке диаграммы, автор изменяет C-номер диаграммы, указывая старый номер в скобках, для того, чтобы сохранить преемственность и иметь возможность обратиться при необходимости к исходной диаграмме.
Коды ICOM
Принятая в IDEF0 система обозначений для дуг позволяет аналитику за счет использования ICOM кодов точно определять и проверять связи по дугам между диаграммами.
Схема кодирования ICOM получила название по первым буквам английских слов Input (Вход), Control (Управление), Output (Выход), Mechanism (Механизм).
При построении диаграммы следующего уровня, дуги, касающиеся декомпозируемого блока, переносятся на диаграмму потомок в виде ICOM кодов I1..., C1..., O1..., M1... Таким образом, после завершения работы на диаграммой ее внутренние дуги стыкуются с внешними, содержание которых может быть описана на более высоком уровне иерархии.
Диаграммы содержат блоки и дуги
Каждая диаграмма содержит блоки, изображающие функции моделируемой системы и дуги, отражающие взаимодействия и взаимосвязи между блоками.
Функциональные блоки, представляют активную часть системы и именуются глагольным оборотом (заготовить продукты). На диаграммах изображаются прямоугольником и прорисовываются сплошными линиями. Размер блока должен быть достаточным для того, чтобы в нем поместилось имя функции.
Методология требует, чтобы на диаграмме было не более 6-и и не менее 3-х блоков. Это обеспечивает наглядность и читабельность диаграмм, без ущерба сложности диаграмм и описываемых систем.
11
Функциональное моделирование на базе стандарта IDEF0. Учебный курс.
Каждая сторона функционального блока имеет определенное назначение: левая сторона предназначена для входов, верхняя для управления, правая для выходов и нижняя - для механизмов.
Блоки на диаграмме размещаются по степени важности, как ее понимает автор диаграмм. Под доминированием понимается влияние, которое один блок оказывает на другие блоки диаграммы. Так доминирующим блоком может быть либо первый из рассматриваемой последовательности функций, либо планирующая или контролирующая функция. В левом верхнем углу диаграммы располагается наиболее доминирующий блок, а в правом нижнем, наименее доминирующий блок.
Дуги изображают объекты и выражаются существительным или существительным с определением. На диаграммах они изображаются одинарными линиями со стрелкой на конце.
Дуги изображают интерфейсы между функциями объекта анализа, а также между объектом анализа и внешней средой.
На функциональных диаграммах IDEF0 дуги представляют множество объектов. Под объектами понимаются как данные и информация, так и физические объекты (материалы, изделия, машины, люди...). Метки, которые служат для обозначения объектов, описываемых дугой располагаются как можно ближе к стрелкам.
Между объектами и функциями на диаграммах возможны четыре вида отношений: вход, управление, выход, механизм. Стороны блока графически сортируют объекты, изображаемые касающимися дугами.
Существует пять типов взаимосвязей между блоками.
Взаимосвязь по управлению – когда выход одного блока влияет на выполнение функции в другом блоке.
A 2 1
A 2 2
Взаимосвязь по входу – когда выход одного Блока является входом для другого.
A 2 1
A 2 2
Обратная связь по управлению – когда выходы из одной функции влияют на выполнение
12
Функциональное моделирование на базе стандарта IDEF0. Учебный курс.
других функций.
Обратная связь по входу – когда выход из одной функции является входом для другой функции, выход которой является для него входом.
A 2 1
A 2 2
Взаимосвязь “выход-механизм” – когда выход одной функции является механизмом для другой.
A 2 2
A 2 1
Как правило, дуга на диаграмме представляет не один объект, а целый набор объектов, который описывается при декомпозиции диаграмм. Для описания ситуации, когда дуга является набором объектов на диаграммах используют ветвление и слияние дуг.
Разветвления дуг, изображаемые в виде расходящихся линий показывают, что все содержимое дуг или его часть может появиться в каждом ветвлении дуги. Дуга всегда помечается до разветвления, чтобы дать имя всему набору объектов. Каждая ветвь дуги может быть помечена или нет в соответствии со следующими правилами:
•непомеченные ветви содержат все объекты, указанные в метке дуги до развилки;
•ветви, помеченные после развилки содержат все объекты или их часть указанные в метке перед развилкой (каждая метка уточняет, что именно содержит ветвь).
Слияние дуг, изображаемое как сходящиеся линии показывает, что содержание каждой ветви формирует дугу, являющуюся результатом слияния. После слияния, дуга всегда помечается, чтобы указать имя нового набора объектов. Каждая ветвь перед слиянием может помечаться или не помечаться в соответствии со следующими правилами:
•непомеченные ветви содержат все объекты, указанные в общей метке после слияния;
•помеченные пред слиянием ветви содержат все или некоторые объекты из перечисленных в общей метке после слияния (метка ветви четко указывает, что содержит ветвь).
13
Функциональное моделирование на базе стандарта IDEF0. Учебный курс.
Дуга вызова используется когда одна детализирующая диаграмма при определенных условиях может использоваться в нескольких местах модели или находиться в другой модели.
А 3 4
M T /A 4 2
В этом случае, нижняя стрелка, направленная вниз, показывает, где находиться детализирующая диаграмма.
Показанная на рисунке дуга вызова показывает, что блок А34 детализирован в модели MT на диаграмме А42.
Туннельные дуги означают, что данные, выраженные этими дугами не рассматриваются на соответствующем уровне детализации.
Дуга, помещенная в туннель в месте присоединения к блоку, означает, что данные, выраженные ею, не будут рассматриваться на диаграмме-потомке.
Дуга, помещаемая в туннель на свободном конце, означает, что данные, выраженные ею, не относятся к родительском блоку и на ней не описываются.
A31
Дуги на диаграммах отражают не последовательность действий (временные зависимости), а отношения между блоками, которые не зависят от потенциального следования.
Если при построении дуги, возникают сомнения в ее необходимости, лучше оставить дугу на диаграмме. Если автор не изобразит дугу при первом наброске, он рискует сделать ошибочный пропуск. Поскольку диаграммы всегда проверяются другими специалистами (Рецензировать, Обсудить и принять), они смогут исправить лишнюю дугу, но никто не сможет обнаружить отсутствующую.
Не стоит пытаться отразить каждый объект в виде отдельной дуги. Дуги на диаграммах представляют наборы объектов, которые постепенно уточняются при декомпозиции. В крайнем случае можно дать определение новой дуги в глоссарии. (Глоссарий - упорядоченный по алфавиту список объектов модели с пояснениями и комментариями. Служит для согласования используемой терминологии и текстового уточнения описываемых данных и функций).
14